感应电机的一种输出反馈控制器设计

感应电机转子磁链观测是磁场定向系统控制中的关键步骤,然而电机在低速运行时定子电阻不确定性及转子转速变化对转子磁链观测准确性有很大的影响。采用线性变参数多胞输出反馈控制器设计理论,提出一种新的转子磁链观测方法。引入多胞技术,设计包含极点配置的随变参数自调整的输出反馈控制器。将感应电动机作为线性变参数系统,转子转速与定子电阻作为系统的变参数,设计系统控制器即转子磁链观测器。利用鲁棒控制理论,通过求解线性矩阵不等式组,实现满足鲁棒稳定性能和动态特性转子磁链观测器。仿真结果验证此观测器的正确性,磁链观测的水平有了较大的提高。

筒管夹头参数慢变转子系统不平衡动态响应仿真分析

对熔融纺丝关键设备高速卷绕机筒管夹头参数慢变转子系统进行了有限元建模及不平衡谐响应分析。利用有限元分析软件建立了筒管夹头主要零部件的有限元仿真模型;谐响应分析实现了筒管三种不同丝饼直径状态和时变筒管夹头的数值仿真,得到了筒管夹头对不平衡质量的动态响应特性。发现筒管夹头处于某一卷装直径状态的动态特性不能全面表现筒管夹头工作时的实际情况,有必要对其进行近似于实际工作状态的时变筒管夹头仿真。

基于变增益控制理论的感应电机转子磁链观测

针对交流感应电动机转子磁链观测问题,提出一种新的方法,基于变增益控制理论设计感应电机转子磁链观测器。首先把感应电动机模型作为LPV线性变参数系统,将感应电动机的磁通观测器看作线性变参数系统的一个控制器,而把转速与转子电阻作为系统的变参数,然后利用变增益控制理论,通过解一组线性矩阵不等式,设计满足H∞鲁棒稳定性能和动态特性磁链观测器,跟踪实际的磁链。仿真验证了此观测器的有效性和先进性。

高速卷绕机筒管夹头系统动力学建模与临界转速分析

对高速卷绕机筒管夹头参数慢变转子系统进行建模分析,介绍了转子、支撑等结构的建模过程及慢变参数卷装的处理方式。按照转子动力学方法计算筒管夹头在三种卷装直径状态下考虑陀螺效应和不考虑陀螺效应时的临界转速。随着变卷装直径增大,筒管夹头转速降低,转子各阶临界转速都在减小,不能将筒管夹头看成是定常系统而运用结构动力学的方法处理;陀螺效应对其高阶临界转速有明显影响,在分析筒管夹头的动力学特性时应该考虑转子陀螺效应的影响。

感应电机转子磁链闭环鲁棒观测方法研究

为了使感应电机在其转速大幅度变化、转子和定子的电阻发生变化及外界干扰等因素影响下获得精确的转子磁链,实现调速系统的高性能以及机车牵引的稳定运行,笔者将感应电机的转速、转子电阻和定子电阻作为调速系统的时变参数,采用线性变参数多胞输出反馈控制器设计理论,提出一种新的转子磁链观测方法;利用现代鲁棒控制理论,通过求解一组线性矩阵不等式组,设计出转子磁链观测器;构建一个基于DSP的物理实验系统,验证了所设计观测器的有效性和先进性,表明系统具有鲁棒H∞性能和良好的动态特性。

一种新型感应电动机直接转矩控制系统的研究

近几年来随着鲁棒控制的发展,线性时变参数(LPV)控制方法也得到了一定的发展,并在处理非线性系统上取得了一些成果。将LPV控制引入感应电机直接转矩控制,采用多胞技术设计了一LPV转子电流估计器,从而利用定子电流的测量值和转子电流的估计值计算定子磁链和电磁转矩,实现全速范围内定子磁链的有效测量。最后通过一仿真实例验证该方法的正确性和有效性。

柔性机座-转子系统动力学参数优化仿真

以M701F重型燃气轮机转子系统作为研究对象,建立柔性机座-转子系统动力学模型;计入柔性机座-转子系统动力学参数全局性变化范围,提出全局匹配分析方法并实现了动力学参数全局最佳匹配数值计算软件系统;通过跟踪研究计入全局动力学参数下机座动力参数最佳匹配点和轨迹的变化规律,揭示不同转子动力学参数下机座参数最佳匹配点轨迹特征,分析了全局稳定区域和不稳定区域及应用价值。研究结果表明:全局动力学参数范围内总会找到最佳匹配支承参数和匹配轨迹,这为柔性机座-转子系统刚度和阻尼最佳匹配域设计提供理论参考。

感应电动机LPV直接转矩控制系统研究

随着鲁棒控制的发展技术,线性时变参数(LPV)控制方法也得到了一定的发展,并在处理非线性系统上取得了一些成果。将LPV控制引入感应电机直接转矩控制,设计了LPV转子电流估计器,利用定子电流的测量值和转子电流的估计值计算定子磁链和电磁转矩,实现全速范围内定子磁链的有效测量;结合定子电压空间矢量细分方法,可减少电磁转矩的脉动,实现了LPV直接转矩控制。最后通过仿真实例验证了该方法的正确性和有效性。

随机参数齿轮-转子系统的扭转振动分析

建立了考虑物理参数和几何参数均为随机变量的齿轮-转子扭转振动系统在随机荷载激励下的动力学方程.利用Newmark-β逐步积分法将此随机参数时变刚度系统的动力学方程转换为拟静力学控制方程.利用求解随机变量函数数字特征的矩法,导出了系统动态位移反应的均值和方差计算公式.通过算例得出了:系统的时变刚度对系统响应有冲击作用,系统的物理参数、几何参数和外荷载幅值的随机性对系统动力响应的影响不可忽略,其中几何参数的随机性对系统位移响应的随机性影响较大.

随机参数齿轮系统的非线性动力响应分析

建立了物理参数和几何参数均为随机变量,并考虑具有齿轮侧隙、轴承间隙、时变刚度、齿间摩擦力和静态传递误差的齿轮-转子系统非线性振动的动力学方程。利用Newmark-β逐步积分法将此随机参数时变刚度系统的非线性动力学方程转换为随机参数的拟静力学控制方程,利用求解随机变量函数数字特征的代数综合法和矩法,导出了系统动态位移响应的均值和均方差计算公式。算例结果表明:齿轮模数的随机性对系统响应的随机性影响较大,摩擦系数对系统振幅的影响不可忽视,特别当齿轮的间隙大于10 5m时,系统的振幅受其影响增大。